JP2014022812A - ミリ波送信モジュール、ミリ波送信装置およびミリ波受信装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ミリ波送信モジュール4は、基準信号を逓倍した逓倍基準信号を生成するM逓倍型マルチプライア36と、逓倍基準信号に基づいて、基準信号によって周波数変換された中間周波数信号をミリ波帯へアップコンバートするミリ波帯ミキサ32aと、逓倍基準信号に基づいて、基準信号をミリ波帯へアップコンバートするミリ波帯第2ミキサ32bと、ミリ波帯第1ミキサ32aおよびミリ波帯第2ミキサ32bでアップコンバ−トされた信号を合成してミリ波多重信号を生成する電力合成器29とを備える。
【選択図】図1
Description
れる。
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態のミリ波送信装置の構成を示す図である。
図2は、第1の変調信号bb1の周波数スペクトルを表わす図である。
基準信号stdは、周波数fstdが5.573GHzのCW(連続波)信号である。
本実施の形態では、第1のIF信号IF1の周波数fIF1は、下側波帯の信号波3.473GHz〜4.573GHz、4.773GHz〜5.173GHzである。つまり、IF帯バンドパスフィルタ9aが、下側帯の信号を選択していることから、第1のIF信号IF1の周波数fIF1は、下記の関係で表現される。
M逓倍型マルチプライア(Mは2以上の自然数、本実施の形態ではM=5とする)36は、基準信号stdを5逓倍して、逓倍基準信号std_5を出力する。5逓倍された逓倍基準信号std_5は、2分配されてそれぞれアンプ37a,37bで増幅されて、局部発振信号としてミリ波帯ミキサ32aおよびミリ波帯ミキサ32bへ送られる。
ミリ波送信信号は、ミリ波基準信号RFstdと、第1のミリ波変調信号RF1で構成され、下記のような関係になる。
fIF1+10×fstd=fRF1・・・(2)
式(2)は、式(1)によって以下のように変形される。
<ミリ波基準信号RFstdについて>
fstd+10×fstd=11×fstd=fRFstd ・・・(4)
上記のようにミリ波送信装置1内のミリ波基準信号RFstd、および第1のミリ波変調信号RF1の周波数関係は、基準信号stdの周波数によってのみ決定される。そのため、ミリ波送信装置1の周波数調整は、基準信号stdの周波数fstdを調整すればよく、著しく容易になる。
以下では、主に第1の実施形態と相違するところのみについて説明する。第1の実施形態では、入力信号として第1の変調信号bb1のみを用いたが、第2の実施形態では、入力信号として、第2の変調信号bb2が追加されるため、第1の実施形態に第2の変調信号系が追加され、第1の実施形態の構成はそのまま、第2の実施形態に引き継がれる。
本実施の形態のミリ波送信装置193は、第1の入力端子5aと、第2の入力端子5bと、基準信号源15と、第1のベースバンド回路2aと、第2のベースバンド回路2bと、第1のIF回路38aと、第2のIF回路38bと、ミリ波ICモジュール4とを備える。
図7に示すように、第2の変調信号の周波数bb2は、900MHZ〜2000MHzである。
IF帯多重信号は、ミリ波ICモジュ−ル4の入力端子13Aにより、ミリ波帯ミキサ32aに送られる。
fstd+fbb2=fIF2・・・(5)
M逓倍型マルチプライア(Mは2以上の自然数、本実施の形態ではM=5とする)36は、基準信号stdを5逓倍して、逓倍基準信号std_5を出力する。5逓倍された逓倍基準信号std_5は、2分配されてそれぞれアンプ37a,37bで増幅されて、局部発振信号としてミリ波帯ミキサ32aおよびミリ波帯ミキサ32bへ送られる。
ミリ波送信信号は、ミリ波基準信号RFstdと、第1のミリ波変調信号RF1と、第2のミリ波編著信号RF2で構成され、下記のような関係になる。
<第1のミリ波変調信号RF1について>
fIF1+10×fstd=fRF1・・・(6)
式(6)は、式(1)によって以下のように変形される。
<第2のミリ波変調信号RF2について>
fIF2+10×fstd=fRF2・・・(8)
式(8)は、式(5)によって以下のように変形される。
<ミリ波基準信号RFstdについて>
fstd+10×fstd=11×fstd =fRFstd ・・・(10)
上記のようにミリ波送信装置192内のミリ波基準信号RFstd 第1のミリ波変調信号RF1、および第2のミリ波変調信号RF2の周波数関係は、基準信号stdの周波数fstdによってのみ決定される。そのため、ミリ波送信装置192の周波数調整は、基準信号stdの周波数fstdの周波数を調整すればよく、著しく容易になる。
次に、本実施の形態のミリ波送信装置193からの信号を受信するミリ波受信装置について説明する。
なお、本実施の形態では、N逓倍器+バッファアンプ45は、N=3として説明する。
IF帯多重信号は、周波数がfIF1である第1のIF信号IF1と、周波数がfIF2である第2のIF信号IF2と、周波数がfIFstdである基準信号IFstdとが合成された信号である。
<第1のミリ波変調信号RF1の第1のダウンコンバ−ト>
fRF1−6×frlo=fIF1・・・(11)
式(11)は、式(7)によって以下のように変形できる。
(11×fstd−fbb1)−6×frlo=fIF1・・・(12)
<第2のミリ波変調信号RF2の第1のダウンコンバート>
fRF2−6×frlo=fIF2・・・(13)
式(13)は、式(9)によって以下のように変形できる。
(11×fstd+fbb2)−6×frlo=fIF2・・・(14)
<ミリ波基準信号RFstdの第1のダウンコンバート>
fRFstd−6×frlo=fIFstd・・・(15)
式(15)は、式(10)によって以下のように変形できる。
<第1のIF信号IF1の第2のダウンコンバート>
第2のダウンコンバ−トは、fIFstd>fIF1の関係によって、以下のように表わされる。
<第2のIF信号IF2の第3のダウンコンバート>
第3のダウンコンバ−トは、fIFstd<fIF2の関係によって、以下のように表わされる。
この関係から明らかなように、ミリ波受信装置40か出力される第1のベースバンド信号bb1及び第2のベースバンド信号bb2は、ミリ波送信装置193の第1の入力信号であるbb1、第2の入力信号であるbb2となり、周波数、周波数安定度や位相雑音特性は送信入力信号と同等な信号が生成される。
Claims (14)
- 基準信号を逓倍した逓倍基準信号を生成する逓倍器と、
前記逓倍基準信号に基づいて、前記基準信号によって周波数変換された中間周波数信号をミリ波帯へアップコンバートするミリ波帯第1ミキサと、
前記逓倍基準信号に基づいて、前記基準信号をミリ波帯へアップコンバートするミリ波帯第2ミキサと、
前記ミリ波帯第1ミキサおよび前記ミリ波帯第2ミキサでアップコンバ−トされた信号を合成してミリ波多重信号を生成するミリ波帯合成部とを備えたミリ波送信モジュール。 - 前記ミリ波多重信号の下側波帯をイメージ信号として除去するミリ波バンドパスフィルタを備える、請求項1記載のミリ波送信モジュール。
- 前記ミリ波帯第1ミキサおよび前記ミリ波帯第2ミキサは、2次の偶高調波ミキサである、請求項1記載のミリ波送信モジュール。
- 基準信号を出力する基準信号源と、
前記基準信号に基づいて、ベースバンド信号を中間周波数信号にアップコンバートするIF帯ミキサと、
前記基準信号源から出力された基準信号を逓倍した逓倍基準信号を生成する逓倍器と、
前記逓倍基準信号に基づいて、前記中間周波数信号をミリ波帯へアップコンバートするミリ波帯第1ミキサと、
前記逓倍基準信号に基づいて、前記基準信号源から出力された基準信号をミリ波帯へアップコンバートするミリ波帯第2ミキサと、
前記ミリ波帯第1ミキサおよび前記ミリ波帯第2ミキサでアップコンバ−トされた信号を合成してミリ波多重信号を生成するミリ波帯合成部とを備えたミリ波送信装置。 - 前記ミリ波多重信号の下側波帯をイメージ信号として除去するミリ波バンドパスフィルタを備える、請求項4記載のミリ波送信装置。
- 前記ミリ波帯第1ミキサおよび前記ミリ波帯第2ミキサは、2次の偶高調波ミキサである、請求項4記載のミリ波送信装置。
- 前記基準信号源から出力された基準信号を増幅し、3分配して前記IF帯ミキサと、前記逓倍器と、前記ミリ波帯第2ミキサへ供給する増幅分配部を備える、請求項4記載のミリ波送信装置。
- 前記IF帯ミキサから出力される中間周波数信号の下側波帯を通すIF帯バンドパスフィルタを備える、請求項4記載のミリ波送信装置。
- 基準信号を出力する基準信号源と、
前記基準信号に基づいて、第1のベースバンド信号を第1の中間周波数信号にアップコンバートするIF帯第1ミキサと、
前記基準信号に基づいて、第2のベースバンド信号を第2の中間周波数信号にアップコンバートするIF帯第2ミキサと、
前記第1の中間周波数信号および前記第2の中間周波数信号を合成するIF帯合成部と、
前記基準信号源から出力された基準信号を逓倍した逓倍基準信号を生成する逓倍器と、
前記逓倍基準信号に基づいて、前記合成された中間周波数信号をミリ波帯へアップコンバートするミリ波帯第1ミキサと、
前記逓倍基準信号に基づいて、前記基準信号源から出力された基準信号をミリ波帯へアップコンバートするミリ波帯第2ミキサと、
前記ミリ波帯第1ミキサおよび前記ミリ波帯第2ミキサでアップコンバ−トされた信号を合成してミリ波多重信号を生成するミリ波帯合成部とを備えたミリ波送信装置。 - 前記ミリ波多重信号の下側波帯をイメージ信号として除去するミリ波バンドパスフィルタを備える、請求項9記載のミリ波送信装置。
- 前記ミリ波帯第1ミキサおよび前記ミリ波帯第2ミキサは、2次の偶高調波ミキサである、請求項9記載のミリ波送信装置。
- 前記基準信号源から出力された基準信号を増幅し、4分配して、前記IF帯第1ミキサと、前記逓倍器と、前記ミリ波帯第2ミキサと、前記IF帯第2ミキサへ供給するための複数のアンプを備える、請求項9記載のミリ波送信装置。
- 前記IF帯第1ミキサから出力される第1の中間周波数信号の下側波帯を通すIF帯第1バンドパスフィルタと、
前記IF帯第2ミキサから出力される第2の中間周波数信号の下側波帯を通すIF帯第2バンドパスフィルタとを備える、請求項9記載のミリ波送信装置。 - ミリ波多重信号をダウンコンバートして中間周波数多重信号を生成するミリ波帯ミキサと、
前記中間周波数多重信号から第1の中間周波数信号を出力する第1のフィルタと、
前記中間周波数多重信号から第2の中間周波数信号を出力する第2のフィルタと、
前記中間周波数多重信号から基準信号を出力する第3のフィルタと、
前記基準信号に基づいて、前記第1の中間周波数信号をダウンコンバートして、第1のベースバンド信号を生成するIF帯第1ミキサと、
前記基準信号に基づいて、前記第2の中間周波数信号をダウンコンバートして、第2のベースバンド信号を生成するIF帯第2ミキサとを備えた、ミリ波受信装置。
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